Introdução ao OSPF e BGP

Protocolos de Roteamento

Open Shortest Path First (OSPF)
&
Border Gateway Protocol (BGP)

Abívio Soares Pimenta
Fatene – RC14
Arquitetura TCP/IP

Histórico OSPF
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Desenvolvido pelo grupo de trabalho IETF
responsável pelo IGP;
Criado para superar as deficiências do RIP;
Usa o algoritmo de Dijkstra (Shortest Path First);
Pode ser empregado em redes de grande porte;
Princípio de funcionamento similar ao IGRP
(CISCO);
Descrito inicialmente pela RFC 1131(1989),
atualmente é descrito pelas RFC's 1247 e 2328

Vantagens do OSPF sobre o RIP
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Protocolo de roteamento do tipo Link-State;
Sem Limitação de Hop-Count;
Usa Multicast para enviar atualizações de rota;
Atualizações apenas quando há alterações de
rotas;
Converge mais rápido e permite Load
Balancing;
Permite a definição de áreas hieráquicas e uso de
autenticação para troca de informações

Características OSPF
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Protocolo de roteamento intra-AS;
Base de dados topológica;
Roteadores dentro de uma mesma área
compartilham a mesma base de dados;
A topologia de uma área é invisível para
roteadores fora dela;
Roteamento com multi-rotas e suporte à VLSM;
Suporte para roteamento baseado em tipo de
serviço(TOS)

Tipos de Pacotes OSPF
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Hello: estabelece a relação entre vizinhos;
Database Description (DBD): descreve o conteúdo
da base de dados. Usado no início do processo de
Adjacência;
Link-state Request (LSR): solicita partes da base
de dados topológica;
Link-state Update(LSU): responde à um pedido de
estado de enlace;
Link-State Acknowledgment(LSack): reconhece
os pacotes do tipo anterior;

Funcionamento do OSPF (Parte I)
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Após ativar as interfaces, o roteador envia pacotes
OSPF “Hello” para reconhecer os roteadores
vizinhos. Existe alguns critérios para um roteador
ser considerado vizinho de outro;
Uma vez identificados os vizinhos, inicia-se o
processo de Adjacência.
Em redes multi-acesso, são eleitos um roteador
designado e um backup. Eles geram LSA´s para a
rede e ajudam a reduzir o tráfego de atualizações e
o tamanho da base topológica;

Funcionamento do OSPF (Parte II)
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Uma LSA envia todas as rotas conhecidas por um
roteador. Cada rota possui o identificador da
interface, número do enlace e a métrica;
Todos os roteadores trocam suas informações.
Cada roteador guarda uma cópia da informação e a
repassa para os outros roteadores de sua área;
Após a sincronia, cada roteador calcula todas as
rotas usando o SPF, tendo como referência ele
próprio como raiz;
O processo de Adjacência é concluído.
Pacotes “Hello” passam a exercer função de
Keepalive

Funcionamento do OSPF (Parte III)
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A partir deste momento, o roteador designado (e
na falha dele, o backup) são responsáveis por
receber e propagar as atualizações de topologia;
Novas atualizações somente são enviadas em caso
de mudança de topologia da rede.

Exemplo de divisão de áreas OSPF

Histórico BGP
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Criado para substituir o EGP;
Desde 1994 é usada a versão 4;
Originalmente descrita na RFC 1101;
Atualmente encontrada na RFC 4271;
Permitiu a remoção da NSFNet como backbone da
Internet nos EUA;

Características BGP
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Usado como protocolo de roteamento de borda;
Único que usa o TCP como protocolo de
transporte (porta 179);
Suporte à CIDR;
Suporte à agregação de rotas;
Permite o uso de políticas de roteamento
arbitrárias;
Pode ser usado também como protocolo interno de
um AS (IBGP)
Confiável, estável, escalável e flexível;

Funcionamento BGP (Parte I)
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Ao ser ligado, um roteador verifica se as redes
internas do seu AS estão acessíveis, através da
troca de informações com roteadores com rodam
algum protocolo do tipo IGP;
Então ele abre conexão com os roteadores
vizinhos que também executam o BGP para fazer
a troca de tabelas de rotas completas;
Cada roteador constrói então suas tabelas internas,
buscando construir um mapa livre de loops;

Funcionamento do BGP (Parte II)
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Regra de Sincronização: se um AS X repassa
tráfego de um AS Y para outro AS Z, o BGP só irá
divulgar esta rota quando todos os roteadores
internos do AS X aprenderem a rota via IGP;
Quando um roteador recebe várias rotas para um
mesmo destino, ele procura escolher a melhor rota
e divulga apenas esta rota escolhida.

Principais Parâmetros de Rota do
BGP (Cálculo de Métrica)
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AS_Path
Origin Atribute
Next Hop
Local Preference
Weight (Cisco)
Multi-Exit Discriminator

Algoritmo para melhor rota - I
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Se uma rota aponta para um hop inacessível, a rota
é descartada;
Preferência para rotas com maior Weight(Cisco);
Em caso de empate, rotas com maior preferência
local;
Ainda havendo empate, rotas geradas pela
instância local do BGP;
Se a rota não satisfazer o item anterior, rotas com
menor AS_Path;

Algoritmo para melhor rota - II
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Tendo o mesmo AS_Path, o desempate é feito
usando o atributo de origem;
Ainda mantido o empate, preferência para o menor
valor MED;
Se tiverem o mesmo valor de MED, escolhe-se a
rota externa;
Caso haja mais de uma rota externa, procura-se a
rota pelo IGP vizinho mais próximo;
E finalmente, havendo ainda empate, a escolha irá
recair sobre a rota com menor endereço IP

Tipos de Pacotes BGP
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Open: abre uma sessão de comunicação entre 2
roteadores BGP. É a primeira mensagem a ser
enviada quando uma conexão de transporte é feita;
Update: informa as atualizações de rotas para os
outros roteadores;
Notification: enviada quando uma condição de
erro é detectada, encerram uma sessão ativa;
KeepAlive: informa aos roteadores vizinhos que o
roteador de origem está ativo.

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